ChymotrypsinwithitsactivesiteFirefliesemitlightcatalyzedbyluciferasewithATPErythrocytescontainalargeamountofhemoglobins,theoxygen-transportingprotein.Theproteinkeratinisthechiefstructuralcomponentsofhair,scales,horn,wool,nailsandfeathers.

1.蛋白質是生物體的重要組成成分，是生物體形態(tài)結構的物質基礎。2.蛋白質是生命活動的物質基礎。物質交換和運輸光合作用與呼吸作用原生質運動分泌與吸收防御與抵抗識別與調控生物催化二.蛋白質在生命活動中的重要作用蛋白質是生命活動的重要物質基礎，沒有蛋白質就沒有生命第一節(jié)蛋白質的化學組成一.蛋白質的元素組成

主要的：

CHONS

50~55%6~8%20~23%15~18%0~4%

微量的：

PFeCuZnMoISe

大多數(shù)蛋白質含氮量較恒定，平均16%，即1g氮相當于6.25g蛋白質。6.25稱為蛋白質系數(shù)。樣品中蛋白質含量=樣品中的含氮量×6.25

二.蛋白質的分子組成

蛋白質月元胨多肽二肽氨基酸

>104d5×103d2×103d103~5×102d

2×102d

102d

三.蛋白質的其他組分簡單蛋白質結合蛋白質

氨基酸部分非氨基酸部分糖脂核酸輔因子

第二節(jié)蛋白質的基本單位——氨基酸一.氨基酸的結構通式

氨基酸的結構氨基酸的結構Inproteinchemistry,weuseGreekletternomenclature.二.氨基酸的分類1.常見的蛋白質氨基酸（20種）（教程p.7)(1)按極性分：非極性氨基酸,極性氨基酸(2)按酸堿性分：中性氨基酸,酸性氨基酸,堿性氨基酸(3)按營養(yǎng)狀況分：必需氨基酸,非必需氨基酸

2.稀有的蛋白質氨基酸

3.非蛋白質氨基酸1.一般理化性質

晶形熔點味道溶解度吸收光譜旋光性三.氨基酸的重要性質氨基酸的紫外吸收光譜280nm275nm257nm氨基酸的紫外吸收光譜2.氨基酸的兩性性質及等電點（1）兩性性質

氨基酸的解離曲線Pk2是AA的NH3+被滴定一半時的pH（

NH3+釋放H+）Pk1是AA的coo-被滴定一半時的pH（coo-結合H+）（2）氨基酸的等電點（PI）

當溶液處于某一特定pH時，氨基酸主要以兩性離子存在，其凈電荷為零，在電場中既不向正極也不向負極移動，這時溶液的pH值叫該氨基酸的等電點，用pI表示。對氨基酸而言，等電點就是它的等離點，即正負離子相等時的pH值。氨基酸的等電點（PI）的推導移項：[Ala+]=[Ala±][H+]K1[Ala-]=[Ala±]K2[H+]根據等電點的定義[Ala+]=[Ala-]即:[Ala±][H+]K1=[Ala±]K2[H+]整理：K1K2[Ala±]=[Ala±][H+][H+]K1K2=[H+]2兩端取對數(shù)：-lg

[H+]2=-lgK1-lgK2∵-lgK1=

pk1-lgK2=

pk2

∴2（-lg

[H+]）=pk1+pk2根據pH的定義得：pH=lg1/[H+]=-lg[H+]∴2pH=pk1+pk2

PI=1/2(pk1+pk2)氨基酸等電點（PI）的計算中性氨基酸：PI=1/2（pk1+pK2)酸性氨基酸：PI=1/2（pk1+pKR)堿性氨基酸：PI=1/2（pk2+pKR)3.氨基酸的化學反應（1）茚三酮反應

AA+水合茚三酮藍紫色化合物在弱酸中與氨基酸共熱，具有游離氨基的氨基酸都生成紫色化合物（λ470)脯氨酸是一個亞氨基酸，同其生成黃色化合物（λ440）。產生的顏色強度，與氨基酸濃度成正比。加熱（2）Sanger反應（2，4－二硝基氟苯）

AA+DNFBDNP氨基酸（黃色）（3）Dansyl-cl反應(丹黃酰綠）

AA+DNS-ClDNP氨基酸（熒光）（4）Edman反應（苯異硫氰酸酯）

AA+PITCPTC-AAPTH-AA+H2O

教材p.15NaHCO3pH8-9、室溫pH9.7pH8.3無水HF第三節(jié)肽1、肽的概念

肽肽鍵肽鏈N端C端二肽三肽多肽寡肽多肽鏈氨基酸殘基肽單位谷胱甘肽（GSH）γ-

2、肽的命名3、肽的理化性質在晶體或溶液中以兩性離子狀態(tài)存在熔點高其酸堿性決定于N端氨基、C端羧基和側鏈R基雙縮脲反應與氨基酸類似的反應：DNFBDNSPITC反應等

4、常見的多肽（天然活性肽）第四節(jié)蛋白質的性質與化學技術純化1、膠體性質

1）.分子量很大2).很大的吸附力3).不能透過半透膜4).其水溶液是親水膠體2、兩性性質及等電點3、沉淀反應

1).中性鹽沉淀（鹽析）2).有機溶劑沉淀3).生物堿沉淀4).加熱沉淀一、蛋白質性質4、變性作用概念影響因素特征復性5、水解反應（完全水解/不完全水解）6、顏色反應雙縮脲反應酚試劑反應茚三酮反應1、一般程序前處理

生物組織破碎溶解離心

無細胞提取液粗分級

鹽析等電點沉淀超濾有機溶劑分級

濃縮的蛋白質溶液細分級

層析電泳

精制品結晶/凍干粉二.分離純化1）根據分子大小進行分離

透析和超濾離心沉降（沉降平衡/速率沉降）凝膠過濾（凝膠層析）2.分離純化的方法和原理蛋白質的透析2）根據溶解度差異分離

等電點沉淀鹽析低溫有機溶劑沉淀3）根據電離性質不同分離電泳離子交換層析4）根據生化性質分離

親和層析凝膠過濾層析原理Cationexchange

columnGelfiltration

columnAffinity

chromatography蛋白質的超濾垂直板電泳蛋白質的一級結構就是它的氨基酸序列

氨基酸序列是聯(lián)系DNA中遺傳信息與作為蛋白質生物功能基礎的三維結構之間的橋梁。1、氨基酸在蛋白質多肽鏈中的連接方式----肽鍵二硫鍵（-s-s-)2、蛋白質被水解成肽段后再測序可以揭示進化關系第五節(jié)蛋白質的一級結構Edman（苯異硫氰酸酯法）

氨基酸順序分析法實際上也是一種N-端分析法。此法的特點是能夠不斷重復循環(huán)，將肽鏈N-端氨基酸殘基逐一進行標記和解離。1、構型與構象構型：是指不對稱碳原子上相連的各原子或取代基團的空間排布。任何一個不對稱碳原子的4個原子或基團只可能有兩種不同的空間排布，即兩種構型：D-構型或L-構型。構型的改變必定要有共價鍵的斷裂和重組。構象：是指一個由幾個碳原子組成的分子，由于單鍵的旋轉造成的不同碳原子上各各原子或取代基團的空間排布。構象的改變不需要共價鍵的斷裂和重組，只需要單鍵旋轉方向和角度改變即可。第二章蛋白質的空間結構（高級結構）立體異構體的構型乙烷的構象2、肽鍵的特點1.一般的C-N單鍵>肽鍵C-N

>一般的C=N雙鍵（鍵長1.49?)

（鍵長1.32?）

（鍵長1.27?)因此具有部分雙鍵的性質，不能沿C-N自由旋轉2.C=O和NH2中的O原子與H原子成反式排列3.與C-N鍵相連的N-Cα和C-Cα可以自由旋轉，其旋轉角分別為φ和ψ。φ和ψ稱為二面角，可描述多肽的所有可能構象。4.肽鍵中的四個原子和它相鄰的兩個Cα處于同一平面，形成酰胺平面。3、肽平面和二面角4、穩(wěn)定蛋白質構象的力一、蛋白質的空間結構層次1)α-螺旋

2)β-折迭3)β-轉角（U形轉折/回折)4)自由回轉

1.蛋白質的二級結構Corey&Pauling

蛋白質的α-螺旋

左手/右手α-螺旋

右手型α-螺旋α-螺旋的橫截面

蛋白質α-螺旋結構特點是蛋白質的一種二級結構其骨架：為N-C-C重復單位構成的一條右旋的肽鏈直徑：5?螺圈：每3.6個氨基酸螺旋上升一圈螺距：5.4?（0.54nm)氨基酸間相距5.4?/3.6=1.5?，且沿中軸旋轉100o靠主鏈內氫鍵維持其結構穩(wěn)定性

蛋白質的β-折迭反平行β折疊平行β折疊

蛋白質的β-折迭

是蛋白質的一種二級結構肽鏈伸展，且按層排列，相鄰肽鏈的長軸相互平行，鏈間氫鍵與長軸接近垂直，靠相鄰肽鏈間氫鍵維持結構穩(wěn)定性，氨基酸殘基的軸心距為3.5?

反平行β-折迭片蛋白質的β-轉角2、蛋白質的超二級結構這是由相鄰的二級結構單位組合在一起，形成的有規(guī)則的、在空間上能辨認的二級結構組合體。

(1)αα(2)βXβ(3)βββ

(4)β曲折

3、蛋白質的結構域二級結構卷曲折疊成的相對獨立、近似球形的組裝體。肌紅蛋白的三級結構4.蛋白質的三級結構血紅蛋白的四級結構5、蛋白質的四級結構血紅蛋白的四級結構第七節(jié)蛋白質結構與功能的關系一、一級結構與功能的關系

1.一級結構反應種屬特異性和親緣關系2.一級結構的變化造成功能的變化3.肽鏈的局部斷裂使蛋白前體激活二、構象與功能的關系

構象的改變造成功能的改變（如酶、血紅蛋白等）細胞色素C進化樹蛋白質的一級結構的變異與分子病氨基酸順序12345678HbAVal.His.Leu.Thr.Pro.Glu.Glu.LysHbS